(57)【要約】【課題】  内周面に動圧溝が形成されていても、傷の発生防止を図り且つ動圧溝の深さによる影響を排除し、スリーブ内径を非接触状態で精密に測定可能として、動圧溝を形成したスリーブの内径測定上の問題を解決する。【解決手段】  一定圧の空気を供給する空気供給手段から空気流量計を介してノズル小孔を設けて内周面に動圧溝の形成されたスリーブにはめ入れる円筒体は、内部に前記空気流量計につながる空間部を設け、側面にノズル小孔を穿設し、該円筒体の外表面のノズル小孔周囲に、凹部と該凹部から連続して周方向全周に周方向溝と前記凹部から軸方向に連続して所定長さの軸方向溝と該軸方向溝の端部において該軸方向溝に連続して周方向全周に周方向溝と、を形成した動圧軸受用スリーブ内径測定装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定圧の空気を供給する空気供給手段から空気流量計を介してノズル小孔を設けて内周面に動圧溝の形成されたスリーブにはめ入れる円筒体を有する測定ヘッドを備えた動圧軸受用スリーブ内径測定装置であって、
前記測定ヘッドの円筒体は、内部に空間部を設けると共に側面にノズル小孔を穿設し、該円筒体の外表面のノズル小孔周囲に、凹部と該凹部から連続して周方向全周に周方向溝と前記凹部から軸方向に連続して所定長さの軸方向溝と該軸方向溝の端部において該軸方向溝に連続して周方向全周に周方向溝と、を形成してなるものであることを特徴とする動圧軸受用スリーブ内径測定装置。
【請求項２】
前記ノズル小孔と該ノズル小孔周囲の凹部と周方向溝と軸方向溝は、円筒体表面向に複数個設けてあることを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受用スリーブ内径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受、特に相対回転する軸とスリーブとの組み合わせにおいて、スリーブ内周面に動圧溝を形成した場合でも精密にそのスリーブ内径を測定することのできる動圧軸受用スリーブ内径測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スリーブの内径を精密に測定する装置には、図７に示すように、空気の流量を測定することによってそのスリーブ内径を測定する空気マイクロメータという内径測定装置１０が使用されることがある。この内径測定装置１０は、圧縮空気を発生させるコンプレッサ１２と、空気を清浄化するフィルタ１３と、圧縮空気を一定の圧力として保つ精密レギュレータ１４と、内部にテーパ管（図示省略）とフロート１５を設けて空気を流通させる流量計１６と、円筒筒体１７にノズル（１７ａ，１７ａ）を設けた測定ヘッド１１と、等から構成されている。この装置では、圧縮空気がテーパ管（図示省略）を設けた流量計１６を通り、測定ヘッド１１のノズル（１７ａ，１７ａ）から噴出するようにしてある。
【０００３】
例えば、スリーブ１８の内径を測定する場合、前記測定ヘッド１１の円筒体１７を被測定物であるスリーブ１８に入れて測定するが、この場合、測定ヘッド１１の円筒体１７と、被測定用のスリーブ１８との隙間が変化するとノズル（１７ａ，１７ａ）から噴き出る流量が変わり、それに応じて流量計１６のフロート１５の位置（高さ）が変わる。そのフロート１５の位置を目盛で読み取ることで被測定物であるスリーブ１８の内径寸法が判る仕組みとしてある。尚、１９は、前記円筒体１７を載置し、流量計１６等からの空気を流す管路２０をつなぐ台座である。
【０００４】
図６に示すように、動圧軸受として用いられるスリーブ６は、相対回転する軸（図示省略）との間に、ミクロン単位の僅かの隙間が設けられ、特にスリーブ内周面に動圧溝（６ａ，６ｂ）が形成されることも多い。これらスリーブと軸との間には潤滑剤や空気を媒介流体として動圧を生じさせるものであるが、その隙間を適正に形成することはきわめて重要な事項である。そのためには、意図する隙間が形成されているかどうかスリーブ内径を測定する必要がある。しかし、僅かな隙間を介して相対回転する軸とスリーブとの組合わせで、スリーブ６内周面に動圧溝（６ａ，６ｂ）を形成した動圧溝付ラジアル動圧軸受においては、そのスリーブ６内径の測定方法としては従来、接触式によるしか方法がなかった。
【０００５】
しかしながら、接触式内径測定装置は、測定時に傷が着きやすく、特に高精度を要求され且つ動圧溝の形成された動圧軸受用のスリーブの内径測定には適していない。また、上記する空気マイクロメータの測定ヘッドを用いても、内周面に動圧溝が形成してあると、空気の流れが絶えず変化し、いわゆる乱流となやすく適切な値が得られなかった。更に、動圧溝の深さの差異による影響を受けるという問題もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、空気マイクロメータを用いることが可能で、内周面に動圧溝が形成されていても、傷の発生防止を図り且つ動圧溝の深さによる影響を排除し、スリーブ内径を非接触状態で精密に測定可能として、動圧溝を形成したスリーブの内径測定上の問題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、動圧軸受用スリーブ内径測定装置が、一定圧の空気を供給する空気供給手段から空気流量計を介してノズル小孔を設けて内周面に動圧溝の形成されたスリーブにはめ入れる円筒体を有する測定ヘッドを備えた動圧軸受用スリーブ内径測定装置であって、
前記測定ヘッドの円筒体は、内部に空間部を設けると共に側面にノズル小孔を穿設し、該円筒体の外表面のノズル小孔周囲に、凹部と該凹部から連続して周方向全周に周方向溝と前記凹部から軸方向に連続して所定長さの軸方向溝と該軸方向溝の端部において該軸方向溝に連続して周方向全周に周方向溝と、を形成してなるものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記ノズル小孔と該ノズル小孔周囲の凹部と周方向溝と軸方向溝は、円筒体表面向に複数個設けてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、測定ヘッドからノズル小孔から噴き出した空気（気体）が、該ノズル小孔周囲の凹部や全周溝及び軸方向溝等が「空気溜まり」の役割を果たし、測定ヘッドの円筒体と内周面に動圧溝を形成したスリーブとの間の隙間に入り、流れ出て行く。このとき、スリーブの内周面の動圧溝の中にも空気が一定圧力で入り、ここが「空気溜まり」となる。そして、測定ヘッドの円筒体外表面に設けたノズル小孔周囲の凹部や全周溝や軸方向溝等の「空気溜まり」の空気圧と、スリーブ内周面の動圧溝内の「空気溜まり」の空気圧は共に同一圧力となり、そのまま空気が流れても小孔周囲の凹部や全周溝及び軸方向溝や動圧溝が空気の流れを邪魔をしないので通常の空気マイクロメータと同様に非接触状態でスリーブの内径を測定することが可能となる。従って、内径測定に際して、スリーブの内周面を傷つけることはない。また、動圧溝の深さの差異により測定値が影響を受けることもない。
【００１０】
請求項２の発明によれば、空気の流れも安定しやすくなり、従って測定値もより精度がよくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の最良の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の動圧軸受用スリーブ内径測定装置を構成する測定ヘッドの全体斜視図であり、図２（Ａ）は該測定ヘッドの正面図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＸーＸ矢視断面図である。
【００１３】
この測定ヘッド１は、円筒体３と、空気を導入する管路用コネクタ４を設けて内部に空気流入空間（図示省略）を設けた台座２と、で構成される。前記円筒体３の内部は、円筒状の空間３ａが形成され頂部には球体状の栓５がしてある。この球体条の栓５により、空気の流れが層流状態を維持してスムーズに排出されることになる。
【００１４】
前記円筒体３には、内部の空間３ａから外表面に貫通するノズル小孔３ｂが穿設されると共に、その周囲には一定の大きさの浅い円筒状の凹部３ｃが形成されている。この浅い円筒状の凹部３ｃは，ノズル小孔３ｂから噴き出した空気の空気溜まりとなる。そして、該凹部３ｃから連続して周方向全周に周方向溝３ｄが設けられ、更に、前記凹部３ｃから軸方向に連続して設けた所定長さの軸方向溝（３ｅ，３ｆ）とが形成されている。更にまた、該軸方向溝（３ｅ，３ｆ）の端部において、前記連続して周方向全周に設けた周方向溝３ｄと同様の全周溝（３ｇ，３ｈ）が形成してある。
【００１５】
上記構成とした円筒体３を有する測定ヘッド１を備えた動圧軸受用スリーブ内径測定装置においては、図６に示すような内周面に動圧溝（６ａ，６ｂ）を設けたスリーブ６であっても、次のようにその内径を精密に測定することができる。尚、空気の供給手段は、図７に示したものと同様の構成でよい。
【００１６】
図３は、測定ヘッド１の円筒体３を動圧溝（６ａ，６ｂ）の形成されたスリーブ６に嵌め入れた状態の縦断面図であり、図４は、空気の溜まる状況を示した図である。即ち、空気噴き出し口であるノズル小孔３ｂから噴出された空気は、該ノズル小孔３ｂの周囲の浅い円筒状の凹部３ｃから全周溝３ｄ及び軸方向溝（３ｅ，３ｆ）更に全周溝（３ｄ，３ｇ，３ｈ）へ優先的に流れ、これらが一定圧力の「空気溜まり」となる（図４（Ａ））。その後、測定ヘッド１の円筒体３とスリーブ６との間の隙間８全体に流れ込み、最終的は軸方向の隙間８を移動して大気へ開放されるように流れる（図４（Ｂ））。尚、これら凹部３ｃや全周溝３ｄ等内の空気は、その空気の溜まり状態が判るよう「点描模様」で示してある。
【００１７】
上記構成と作用から、スリーブ６の内周面に設けた動圧溝（６ａ，６ｂ）は空気が溜まった状態では、空気の流れを阻害するものではない。即ち、測定ヘッド１の円筒体３外表面に設けた凹部３ｃと全周溝（３ｄ，３ｇ，３ｈ）と、軸方向溝（３ｅ，３ｆ）及びスリーブ６の内周面に形成された動圧溝（６ａ，６ｂ）に一定圧力の空気が溜まった状態では、空気の流れが、図７に示すように、従来の測定ヘッド１１に内周面が動圧溝等のない単なる周面であるスリーブ１８と同様の状態でと同じとなる。従って、空気の流量を測定することにより、内径寸法が動圧溝の有無に影響を受けずに測定することができる。
【００１８】
即ち、図５に示すように、円筒体３のノズル小孔３ｂ周囲の凹部３ｃや全周溝（３ｄ，３ｇ，３ｈ）及び軸方向溝（３ｅ，３ｆ）等が「空気溜まり」の役割を果たすが、測定ヘッドの１の円筒体３のノズル小孔３ｂから噴き出した空気（気体）は、これらの「空気溜まり」に満たされてから測定ヘッド１の円筒体３と内周面に動圧溝（６ａ，６ｂ）を形成したスリーブ６との間の隙間８に入り、流れ出て行く。このとき、スリーブ６の内周面の動圧溝（６ａ，６ｂ）の中にも空気が一定圧力で入り、ここが「空気溜まり」となる。そして、円筒体３の外表面に設けたノズル小孔３ｂ周囲の凹部３ｃや全周溝（３ｄ，３ｇ，３ｈ）や軸方向溝（３ｅ，３ｆ）等の「空気溜まり」の空気圧と、スリーブ６内周面の動圧溝（６ａ，６ｂ）内の「空気溜まり」の空気圧は共に同一圧力となり、そのまま空気が流れてもノズル小孔周囲の凹部３ｃや全周溝（３ｄ，３ｇ，３ｈ）及び軸方向溝（３ｅ，３ｆ）や動圧溝（６ａ，６ｂ）が空気の流れを邪魔をしないので通常の空気マイクロメータと同様に非接触状態でスリーブの内径を測定することが可能となる。
【００１９】
尚、測定ヘッド１の円筒体３に穿設した空気噴き出し用のノズル小孔３ｂや軸方向溝３ｅ及び全周溝３ｄ等は、１個のみでもよいが、周方向にできるだけ等間隔に複数個設けてもよい。また、ノズル小孔３ｂの周囲の凹部３ｃから軸方向に設けた軸方向溝３ｅ等も、できるだけ周方向等間隔に複数個設けてもよい。更に、軸方向に軸方向溝や全周溝を増やしてもよい。
【００２０】
更に、上記の実施形態においては、流量測定は空気の流量を測定することによってスリーブの内径を測定した。しかし、一定圧力で流通させることができるものであれば、例えば窒素ガスや炭酸ガス等他の気体であってもよい。特に、炭酸ガスは、空気より密度が大きく、流れが層流となりやすい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の動圧軸受用スリーブ内径測定装置を構成する測定ヘッドの全体斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、本発明の動圧軸受用スリーブ内径測定装置を構成する該測定ヘッドの正面図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＸーＸ矢視断面図である。
【図３】本発明の動圧軸受用スリーブ内径測定装置を構成する測定ヘッドを動圧溝の形成されたスリーブに嵌め入れた状態の縦断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、空気噴き出し口であるノズル小孔から噴出された空気が、該ノズル小孔周囲の凹部から全周溝及び軸方向溝へ優先的に流れ、これらが一定圧力の「空気溜まり」となる状態を示す図、図４（Ｂ）は、空気が測定ヘッドの円筒体とスリーブとの間の隙間全体に流れ、大気へ開放されるように流れる状態を示す図である。
【図５】円筒体のノズル小孔から出た空気が、大気へ排出されるまでの測定用のスリーブとの間の隙間を流れる場合のノズル小孔周囲の凹部や全周溝及び軸方向溝等が「空気溜まり」となり、また、計測定用のスリーブの内周面の動圧溝が一定圧力の「空気溜まり」となる状態を示す図である。
【図６】内周面に動圧溝のを形成したスリーブの斜視図である。
【図７】内周面が平滑なスリーブ内径を測定する従来のスリーブ内径測定装置の全体の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１      測定ヘッド
２      台座
３      円筒体
３ｂ    ノズル小孔                                                      ３ｃ    凹部
３ｄ    全周溝  
３ｅ    軸方向溝
３ｆ    軸方向溝
３ｇ    全周溝  
３ｈ    全周溝  
６      スリーブ（被測定用）
６ａ    動圧溝
６ａ    動圧溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005147867.tif 000008
【図７】
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